KR20120139101A - 강관파일의 두부보강용 철근 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강관 두부보강용 철근 결속장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두개의 삽입공을 갖도록 하여 바닥철근에 간섭받지 않은 채 철근의 결속이 가능하도록 한 강관 두부보강용 철근 결속장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 지반에 시공되는 강관파일의 두부를 보강하기 위하여 강관파일에 설치되어 수직방향으로 설치되는 보강철근을 연결하기 위한 강관파일의 두부보강용 철근 연결장치에 있어서, 상기 강관파일의 두부에 형성된 다수 개의 관통공을 통해 강관파일의 내측에서 외측으로 끼워져 고정너트로 고정되는 볼트부와; 상기 강관파일의 내측에 수평방향으로 눕혀져 마련되고, 일측면에 상기 볼트부가 결합되는 철근연결체와; 상기 철근연결체의 양측에 수직방향으로 관통되어 서로 이격되게 각각 형성되고, 그 중 어느 하나에 상기 보강철근이 삽입되는 철근삽입공으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

강관파일의 두부보강용 철근 연결장치{MEANS FOR SOLIDARITY REINFORCEMENT BAR OF HEAD PART IN STEEL PIPE PILE}

본 발명은 강관 두부보강용 철근 연결장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간단한 구조로 강관파일에 손쉽게 고정시키도록 하고, 서로 이격된 두개의 삽입공 중 어느 하나의 삽입공에 철근을 결속시키도록 하여 기초콘크리트 설치를 위한 바닥철근 조립에 간섭받지 않은 채 철근을 용이하게 결속시킬 수 있도록 한 강관 두부보강용 철근 연결장치에 관한 것이다.

일반적으로 연약지반에 빌딩, 교량 등 각종구조물을 건설할 때, 구조물의 하중을 땅속 단단한 암반층에 지지전달하기 위하여 지반에 강관파일을 설치하고, 강관파일두부에 기초콘크리트를 시공하여, 건축물의 침하나 기울어짐으로부터 안전성을 확보하도록 되어있다.

종래의 강관파일 두부보강 구조는 기본적으로 강관파일의 두부 내주면 보강판, 철판덮개 및 철근들이 별도의 부재로 되어 있으며, 또한 작업현장에서 용접에 의해 상호 접합 되도록 되어있어, 많은 작업시간이 소요될 뿐 아니라 용접조건과 용접 열에 기인하는 여러 가지 변형, 균열 및 조직약화 등 부식이 유발될 수 있고 철근을 강관 외주면에 용접하는 것이기 때문에 용접되는 면적이 좁고 수직용접으로 철근이 탈락되기 쉬우며 수직하중에 취약하게 되는 등 구조물의 부실요인의 문제점이 되었으며 특히 그 중량이 지나치게 무거워서 운반과 취급에 불편함이 있었다.

물론 강관파일과 덮개판 및 보강판의 접속을 용접이 아닌 볼트에 의한 결합으로 대체하고 철근을 용접이나 나사결합으로 접속하여 상기 종래기술의 문제점을 어느 정도 극복한 것도 있으나 이 역시 부품수의 증가로 용접작업 및 현장조립작업의 공수가 대폭 늘어나고 또한 철근을 볼트결합 한 것도 철근과 볼트의 접합 면적이 적어 결속력이 부족 등 작업상의 어려움을 가중시키는 문제점을 유발하였다.

기존의 문제점들을 해소하기 위해 등록실용신안 제0316782호에서와 같이 강관파일두부에 철근을 고정하기 위한 철근 고정장치가 개발되었다. 위 철근고정장치는 강관파일 둘레에 일정간격으로 구멍을 형성하고 강관 외부에서 볼트로 고정장치를 결합한 다음 강관파일 내부 고정장치 철근 삽입구에 철근을 삽입하고 철근 고정볼트로 체결하여 철근을 고정하는 방법이다.

그러나 위 고정장치는 결속력 및 시공방법이 매우 까다롭고. 콘크리트 거푸집용 원판플레이트 고정방법 또한 U볼트와 두부보강용 철근을 이용하며, 두부 보강용 철근은 공장에서 제작하여 현장에서 고정장치에 의해 조립 설치됨으로 매우 번거롭고 부피가 크고 과중량으로 운반, 보관 관리가 불편함 등 여러 가지 문제점이 있었다.

이에 등록특허 제0838484호와 같이 철근이 삽입되는 아이볼트와, 반달와셔, 너트, 소켓 등으로 이루어진 철근결속장치가 개시되어 상기한 문제점들을 해소하고 있다.

그러나 위 철근결속장치도 부품수가 많아 제조비용의 증가와 더불어 조립작업시 공수가 늘어나는 등 문제점이 있었으며, 특히 철근 결속시 기초콘크리트 시공을 위해 설치되는 바닥철근과의 간섭으로 철근결속장치에 용이하게 철근을 삽입결속시키지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 철근의 고정시 작업자가 철근을 잡은 상태로 너트를 체결하여 철근이 소켓에 맞물리도록 함으로써 철근 외주면의 돌출턱이 미끄럼방지턱에 걸쳐지도록 이루어짐에 따라 철근의 고정작업이 용이하지 않을 뿐 아니라 작업자가 손수 한손을 이용하여 철근을 잡은 상태로 다른 손으로 너트를 죄어야 함으로서 작업시 힘이 드는 등 철근의 고정작업이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 철근이 삽입되는 철근삽입공을 서로 이격된 위치에 각각 형성함으로써 바닥철근에 간섭받지 않은 채 보강철근을 연결할 수 있음은 물론, 이에 따라 보강철근과의 연결작업이 용이하여 단시간내에 작업을 마무리할 수 있는 강관파일의 두부보강용 철근 결속장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 지반에 시공되는 강관파일의 두부를 보강하기 위하여 강관파일에 설치되어 수직방향으로 설치되는 보강철근을 연결하기 위한 강관파일의 두부보강용 철근 연결장치에 있어서, 상기 강관파일의 두부에 형성된 다수 개의 관통공을 통해 강관파일의 내측에서 외측으로 끼워져 고정너트로 고정되는 볼트부와; 상기 강관파일의 내측에 수평방향으로 눕혀져 마련되고, 일측면에 상기 볼트부가 결합되는 철근연결체와; 상기 철근연결체의 양측에 수직방향으로 관통되어 서로 이격되게 각각 형성되고, 그 중 어느 하나에 상기 보강철근이 삽입되는 철근삽입공으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 철근연결체는, 각각의 모서리에 구멍이 형성되어 총 네 개의 삽입공이 형성된 판체로 형성되고, 수평 또는 수직방향으로 양측이 절곡되어 상기 삽입공 중 각각 두 개의 삽입공이 서로 연통되게 형성되는 고정판과; 상기 고정판의 절곡된 내측에 절곡방향과 교차되는 방향으로 마련되어 고정판을 지지하는 지지편으로 구성된다.

이때, 상기 철근삽입공에 관통된 보강철근의 관통부위 상측은 연속적으로 두번 굴곡되어 "

"형상으로 굴곡부가 형성되고, 상기 굴곡부의 수평한 중간부분은 기초콘크리트 설치를 위해 상기 강관파일의 선단부 상측에 배선되는 바닥철근의 상면에 걸쳐져 연결띠로 결속되어 진다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 두개의 철근삽입공을 서로 이격되게 형성함으로써 바닥철근과의 간섭을 원천적으로 방지한 채 보강철근을 철근삽입공에 삽입시켜 강관파일에 연결할 수 있게 되며, 이에 따라 바닥철근의 균일한 배선은 물론 철근연결작업을 보다 단시간내에 마무리할 수 있으며, 인건비를 절감과 더불어 기초공사의 작업시간을 획기적으로 줄일 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 강관파일의 두부보강용 철근 결속장치를 강관파일의 두부에 설치한 상태도,
도 2는 본 발명에 의한 강관파일의 두부보강용 철근 결속장치의 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 판체를 이용하여 형성한 철근연결체를 보인 상태도,
도 4는 도 3의 철근연결체를 구성하는 고정판의 절곡 전 판체를 보인 상태도,
도 5는 본 발명에 의한 바닥철근과 철근연결체에 연결되는 보강철근의 배열상태도,
도 6은 본 발명에 의한 바닥철근과 결속되는 보강철근을 보인 상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 강관파일의 두부보강용 철근 결속장치를 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 강관파일의 두부보강용 철근 결속장치는 지반에 시공되는 강관파일(10)의 두부를 보강하기 위하여 강관파일에 수직방향으로 설치되는 보강철근을 연결하기 위한 것으로서, 강관파일(10)의 두부에 설치되는 장치이다.

상기 강관파일(10)은 주지된 바와 같이, 연약지반에 빌딩, 교량 등 각종 구조물의 건설시 구조물의 하중이 땅속 단단한 암반층에 지지전달되도록 지반에 다수 설치되는 것이다.

본 발명의 철근 연결장치는 크게 강관파일(10)의 두부에 형성된 다수 개의 관통공(12)에 결합되는 볼트부(30)와, 보강철근(20)을 연결하기 위한 철근연결체(40)와, 철근연결체(40)에 형성된 한쌍의 철근삽입공(45)으로 이루어진다.

상기 관통공(12)은 본 발명의 철근 연결장치의 설치 갯수만큼 형성되어 있으며, 상기 볼트부(30)가 강관파일의 내측에서 외측으로 끼워져 고정너트(35)로 고정된다.

이때, 상기 고정너트와 강관파일의 사이에는 와셔나 패킹이 구비될 수 있다.

상기 철근연결체(40)는 강관파일(10)의 내측에 수평방향으로 눕혀져 마련되고, 일측면에 상기 볼트부(30)가 돌출되게 결합되어 진다.

상기 철근연결체(40)는 그 형상에 특별히 한정되지는 않으나, 철근삽입공(42)이 서로 이격되게 형성되어야 함에 따라 수평방향으로 일정 길이만큼 형성되는 것이 바람직하고, 또한 휨현상이 발생되지 않은 채 보강철근을 원활히 지지하도록 일정 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 철근삽입공(42)은 두 개의 철근삽입공이 구비되어 철근연결체의 양측에 서로 이격되게 각각 형성되며, 보강철근을 끼우도록 수직방향으로 관통되어 형성된다.

상기 철근삽입공(42)을 서로 이격되게 하여 두 개로 형성한 이유는, 기초콘크리트의 타설을 위해 바닥에는 바닥철근(15)이 배선되는데, 이 바닥철근(15)은 전체적인 형상이 바둑판모양처럼 서로 교차되어 얽혀 있으며, 보강철근(20)을 강관파일에 연결하는 경우 필연적으로 서로 간섭되어 짐으로써 이러한 간섭을 피해 보강철근을 용이하게 연결할 수 있도록 하기 위함이다.

특히, 기존과 같이 철근삽입공이 하나인 경우에는 바닥철근과의 간섭으로 철근연결작업이 장시간 이루어지게 되어 시공시간을 지연시키게 되는 요인이 되었고, 또한 배선된 바닥철근을 움직이거나 일부분을 휘게 한 후 보강철근을 연결하여야 함에 따라 균일한 배선이 어려웠을 뿐 아니라 이로 인해 양생된 콘크리트의 강도가 기대치만큼 높지 않았다.

이때, 강관파일의 두부 보강이 더 필요한 경우에는 두 개의 철근삽입공(45)에 보강철근(20)을 모두 삽입시킬 수도 있다.

한편, 상기 철근연결체(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 일정길이 및 두께를 갖도록 하면서 일측면에 볼트부가 돌출되게 일체로 형성시킬 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 판체로 절곡시켜 형성한 후 중앙을 볼트부가 관통되게 하여 구비할 수도 있다.

판체를 이용하여 철근연결체(40)를 형성하는 경우에는 판체의 고정판(45)과, 고정판(45)을 지지하는 지지편(48)으로 철근연결체를 형성하게 된다.

상기 고정판(45)은 판체로 형성되고, 각각의 모서리에 구멍이 형성되어 총 네 개의 삽입공(46)이 형성되게 마련되며, 수평 또는 수직 어느 일방향으로 양측이 절곡되어져 상기 삽입공(46) 중 각각 두 개의 삽입공이 서로 연통되게 형성되어져 철근연결체의 기본틀을 이루게 된다.

상기 지지편(48)은 상기 고정판(45)의 절곡된 내측에 절곡방향과 교차되도록 세워지게 마련되는 것으로, 절곡된 고정판(45)이 휘어지지 않도록 지지하여 보강하는 역할을 하게 된다.

상기 지지편(48)은 고정판(45)의 절곡방향 즉, 길이방향에 대해 교차방향임에 따라 도 3과 같이 수직방향으로 세워져 형성되며, 상측에서 바라보면 대략 'ㄷ'자형으로 형성되어 상기 고정판에 마련된 채 볼트부에 의해 관통되어져 자동적으로 고정판에 결속되어 지게 된다.

한편, 상기 보강철근(20)은 일자형으로 형성될 수 있으나, 도 6과 같이 기초콘크리트 시공용 바닥철근(15)과의 연결을 위해 상기 철근삽입공(42)에 관통된 부위의 상측은 연속적으로 두번 굴곡되어 "

"형상으로 굴곡부(22)가 형성된다.

따라서, 상기 보강철근(20)의 하단은 상기 철근연결체(40)의 철근삽입공(45)을 관통하고, 굴곡부(22)의 수평한 중간부분은 강관파일의 선단부 상측에 위치되어져 기초콘크리트 설치를 위해 강관파일(10)의 선단부 상측에 배선되는 바닥철근(15)의 상면에 접촉된 상태로 걸쳐져 연결띠(17)로 결속되어 진다.

이에 따라, 상기 보강철근은 하단이 강관파일의 내측으로 인입된 상태로 바닥철근에 걸쳐진 채 고정되고, 굴곡부(22)가 강관파일의 선단부에 걸쳐지게 되어 구조물 하중작용시 콘크리트의 저항력을 증가시킬 수 있게 된다.

미설명부호 50은 하부원판이고, 55는 하부원판을 지지하는 지지바이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 강관파일의 두부보강용 철근 연결장치는 간단한 구조로 제작되어 제품원가를 절감시킬 수 있고, 특히 철근삽입공(45)을 두 개로 형성함으로써 보강철근(20)을 삽입시키는 경우 기초콘크리트 설치용 바닥철근(15)과 맞물리지 않은 채 간섭받지 않은 위치의 철근삽입공에 삽입시킬 수 있음으로써 보강철근을 효과적으로 삽입시켜 연결할 수 있게 된다.

이에 따라, 바닥철근의 시공 전에 보강철근을 연결하는 선 연결작업을 하지 않고도 바닥철근(15)의 시공 후 보강철근을 연결함으로써 기존에 관행처럼 행해져 왔던 보강철근 연결작업(바닥철근의 시공 전 보강철근 연결)을 먼저 거치지 않아도 되며, 이로 인해 보다 효과적으로 작업할 수 있게 되는 등 작업성을 높일 수 있게 된다.

한편, 상기 보강철근은 굴곡부가 바닥철근에 걸쳐지게 됨으로써 철근연결체와 보강철근을 별도의 고정수단을 통해 고정하지 않고도 보강철근을 고정할 수 있게 되어 기존의 연결장치에 비해 월등히 간편하게 연결과 고정작업을 마무리할 수 있게 되는 것이다.

10: 강관파일 12: 관통공
15: 바닥철근 17: 연결띠
20: 보강철근 22: 굴곡부
30: 볼트부 35: 고정너트
40: 철근연결체 42: 고정판
44: 지지편 45: 철근삽입공
46: 삽입공 50: 하부원판
55: 지지바

Claims (3)

1. 지반에 시공되는 강관파일(10)의 두부를 보강하기 위하여 강관파일에 설치되어 수직방향으로 설치되는 보강철근(20)을 연결하기 위한 강관파일의 두부보강용 철근 연결장치에 있어서,
   상기 강관파일(10)의 두부에 형성된 다수 개의 관통공(12)을 통해 강관파일의 내측에서 외측으로 끼워져 고정너트(35)로 고정되는 볼트부(30)와;
   상기 강관파일(10)의 내측에 수평방향으로 눕혀져 마련되고, 일측면에 상기 볼트부(30)가 결합되는 철근연결체(40)와;
   상기 철근연결체(40)의 양측에 수직방향으로 관통되어 서로 이격되게 각각 형성되고, 그 중 어느 하나에 상기 보강철근(20)이 삽입되는 철근삽입공(45)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강관파일의 두부보강용 철근 연결장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 철근연결체(40)는, 각각의 모서리에 구멍이 형성되어 총 네 개의 삽입공(46)이 형성된 판체로 형성되고, 수평 또는 수직방향으로 양측이 절곡되어 상기 삽입공(46) 중 각각 두 개의 삽입공이 서로 연통되게 형성되는 고정판(42)과;
   상기 고정판(42)의 절곡된 내측에 절곡방향과 교차되는 방향으로 마련되어 고정판(42)을 지지하는 지지편(44)으로 구성된 것을 특징으로 하는 강관파일의 두부보강용 철근 연결장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 철근삽입공(45)에 관통된 보강철근(20)의 관통부위 상측은 연속적으로 두번 굴곡되어 "

   

   "형상으로 굴곡부(22)가 형성되고,
   상기 굴곡부(22)의 수평한 중간부분은 기초콘크리트 설치를 위해 상기 강관파일(10)의 선단부 상측에 배선되는 바닥철근(15)의 상면에 걸쳐져 연결띠(17)로 결속되는 것을 특징으로 하는 강관파일의 두부보강용 철근 연결장치.
   

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